Heißgaskorrosion keramischer Werkstoffe.

Keramische Werkstoffe gelten als aussichtsreich für den zukünftigen Einsatz als thermisch hoch belastete Bauteile in Gasturbinen. Dort sollen sie aufwändig gekühlte metallische Werkstoffe ersetzen und bei erhöhter Turbineneintrittstemperatur die Effizienz der Anlagen steigern sowie die Schadstoffemissionen senken. Wasserdampf führt in Rauchgasatmosphären von Gasturbinen zu einem deutlichen korrosiven Angriff üblicher Strukturkeramiken (Si3N4, SiC, Al2O3 und Mullit). Das Verständnis der Korrosionsvorgänge, die Suche nach korrosionsstabilen Materialien und das Aufbringen derselben als Korrosionsschutzschichten ist deshalb Gegenstand dieser Arbeit. Erstmals wird das Wasserdampf-Korrosionsverhalten einer Vielzahl unterschiedlicher keramischer Materialien bei realitätsnahen und zueinander vergleichbaren Testbedingungen gezeigt. In einem Materialscreening wurden, neben den bekannten Strukturkeramiken, vor allem Oxide wie Aluminate, Silikate, Hafnate, Zirkonate und Pyrochlor-Verbindungen untersucht. Zudem wird über die Kombination von thermodynamischen Berechnungen mit der Grenzschicht- und Stofftransporttheorie die Bestimmung einer theoretischen Korrosionsrate vorgestellt.